探究数字化变电站变压器保护改进方案.doc

探究数字化变电站变压器保护改进方案 【摘要】智能电网已经得到越来越多人的关注，变电站的数字化应用也越加广泛。数字化变电站给智能化电网增添了新的活力，是智能化电网的重要组成部分。数字化变电站变压器的保护能够有效保障数字化变电站的系统额定电压，本文分析了变压器故障发生的原因，并从变电站主保护、后备保护、现场调试等方面提出了保护方案。 【关键词】数字化变电站；变压器保护；改进方案 前言 智能电网已经开始走入千家万户，也同样受到国家的关注和重视，数字智能化成为智能电网未来的发展趋势。而数字化变电站是保障电网智能化的强有力后盾，也因为数字化变电站的注入，使智能电网增添了活力，焕发了生机。当前我国所掌握的电压等级智能变电站建设包括110kV、220kV、330kV、500kV、750kV等电压等级，现阶段，我国新建变电站智能化程度愈加提高，数字职能变电站成为未来发展趋势。也因此，传统变电站变压器保护的设计思路已经不能满足当前智能化变电站的发展需要，其需要数字化变电站变压器保护，并随着时代的发展进行改进。 1 数字化变电站网络构架 变电站的数字智能化使变电站开展了电子通信、人工智能技术的一体化管理，并可以及时完成对设备的故障分析和决策等功能。数字变电站自动化系统可以分为三层，即变电站层、间隔层、过程层，三层的关系。要做好变电站继电的系统保护工作，首先就要做好变压器继电保护系统部分，通常情况下，变电器继电保护是以微机为媒介进行数字电路控制，核心功能通过CPU传输，软件系统为实时处理程序。 2 变压器故障诊断 变压器保护原理主要是运用电气主保护。通过基尔霍夫定理我们可以得知，忽略掉变压器的正常损耗，变压器在正常运行时候，各侧电流流入该节点的矢量和为“0”，继电器没有电流。而变压器一旦发生故障，继电器内部电流矢量被打破，内部多出故障支路，故障点电流流入差动继电器，电流不再为“0”。此种保护有一定的积极意义，但也存在一定的缺陷。 2.1 不同的连接方式会造成电流的不对应 差动保护的引入使得差动电流加大，因此，保护装置以及互感器的连接方式也应当做相应的调整。并且，因为各侧电流互感器电压等级不同，容量变比有别，铁芯饱和特性有差距，导致变压器外部短路时候，内部电流不平衡。 2.2 平衡的二次电流被打破 电力系统为了使电压保持稳定，需要针对不同的情况调整变压器分接头的位置，这样造成的直接后果就是原本平衡的二次电流因为位置的调整而打破了其平衡性。 2.3 差动保护的误动 变压器属于不同的纯电路元件，电路和磁路都同时存在于内，但是差动保护的电量范围却不包括励磁支路的电流，变压器空充或者在排除外部故障之后，一次侧电压上升过程中所产生的励磁涌流十分巨大，甚至可能比额定电压高出几十倍，并且持续时间较长。这就可能造成差动保护的错误判断，造成差动保护的误动。 2.4 励磁涌流与和应涌流难以甄别 电流互感器在变压器区外故障过程中，造成电流的严重饱和，使得差动误动，这时候的励磁涌流与和应涌流所造成的TA饱和难以区分，使得励磁涌流与和应涌流难以甄别，变压器难以得到有效保护。 3 变压器保护系统 做好变压器的保护可以有效延长变压器的使用寿命，让变压器更好的为变电站服务。在变电站数字化背景下，变压器的保护更具有时代意义，能够更好的满足数字化变电站的需要。本节从主保护、后备保护、现场调试三方面对变压器保护进行简单阐述。 3.1 主保护 根据基尔霍夫定律，变压器内部发生故障时候，差动电流较大，变压器内部各侧电源差动电流则较小，差动电流产生不平衡性。如果差动电流与不平衡电流相比较大，则会致使断路器开动，保护装置启动；如果差动电流小于不平衡电流，那么就无法使断路器断开，保护装置就不会启动。因此，差动元件的动作电流一般要是变压器额定电流的4-8倍为宜。 3.2 后备保护 数字智能变电站变压器后备保护类型如图所示（如表一所示）： 3.3 现场调试方案 对于变压器来说，保护方式不同，但是其对于其保护的测试方式基本相同。依据差动保护来说，调试方法主要有以下几种（如表三所示）： 传统变压器经过改造之后，经过二次回路接线，可以有效提升对变压器的保护。现场调试重点调试的部分应当是变压器的保护装置，注重对其的测试和核实，如果变压器带有开关传动，那么开关传动对于变压器的影响也很大，因此对其进行测试也是必须的。保护装置的保护动作完成的快慢，对变电器的保护来说非常重要，保护装置的保护动作完成的越快，则能够为变压器提供越快的保护，那么变压器所受到的损害就会越小。 4 结语 随着时代的进步，技术的发展，数字智能变电站已经成为智能电网的重要组成部分，电子式互感器以及一些智能设备的应用让变电站的智能化特点愈加独特。但是不管变电站如何变革，其重要的枢纽设备变压器永远是电力系统的核心动力。降低变压器的故障次数，减少变压器的故障频率，减轻工作人员的工作量是数字化变电站变压器保护的任务和目的。本文对数字化变电站网络构架进行了简单阐述，对变压器可能发生的故障进行了诊断，对变压器继电保护系统进行了分析，希望笔者这些浅显的论述能够为同行业者开阔思路，启发同行业者能够寻找到保护数字化变电站变压器更好的方法和途径。 参考文献 1代文明.智能变电站中变压器保护装置的设计与实现D.山东大学，2013. 2曲高峰.110kV冯家变电站变压器保护的研究D.